中國(guó)工程院院士、深圳大學(xué)深地科學(xué)與綠色能源研究院教授謝和平團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了近零碳排放直接煤燃料電池（ZC-DCFC）的技術(shù)實(shí)施策略與核心技術(shù)架構(gòu)，為突破傳統(tǒng)燃煤發(fā)電高排放、低效率的瓶頸提供了新思路。近日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《能源評(píng)論》。

當(dāng)前，碳中和已成為國(guó)際共識(shí)。然而，受區(qū)域發(fā)展歷程、資源稟賦差異，以及新能源間歇波動(dòng)性因素制約，煤炭等化石能源依然是全球能源供應(yīng)的基礎(chǔ)，燃煤發(fā)電技術(shù)仍占據(jù)主導(dǎo)地位。此類技術(shù)的能源轉(zhuǎn)化效率約為45%，單位發(fā)電量的煤炭消耗量居高不下，煤炭深度脫碳難以突破。因此，亟須變革傳統(tǒng)燃煤發(fā)電方式，探索清潔、高效、零碳排放的煤炭發(fā)電新技術(shù)。

為此，研究團(tuán)隊(duì)率先提出了ZC-DCFC發(fā)電技術(shù)概念，即煤炭不通過(guò)燃燒，而是通過(guò)氧化膜實(shí)現(xiàn)電化學(xué)氧化并直接轉(zhuǎn)化成電能，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)直接催化、轉(zhuǎn)化、礦化、電化二氧化碳，實(shí)現(xiàn)近零碳排放發(fā)電利用并產(chǎn)生高價(jià)值產(chǎn)物。2018年以來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)相繼在ZC-DCFC關(guān)鍵高性能材料開(kāi)發(fā)、電池力學(xué)失效機(jī)制與防治、煤燃料活化處理、電極微結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面取得了重要進(jìn)展。

該研究系統(tǒng)闡述了ZC-DCFC在燃料處理、關(guān)鍵材料開(kāi)發(fā)、單電池與電堆設(shè)計(jì)、原位零碳轉(zhuǎn)化等核心環(huán)節(jié)的技術(shù)挑戰(zhàn)與攻關(guān)路徑，并圍繞電堆規(guī)模化、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、碳轉(zhuǎn)化效率、系統(tǒng)集成及應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了深入分析與展望。

研究提出的ZC-DCFC原理技術(shù)有助于突破傳統(tǒng)煤炭發(fā)電利用的固有局限，破解煤炭燃燒發(fā)電的碳排放難題，使煤從本質(zhì)上成為清潔能源，為煤炭零碳高效利用提供了全新理論與技術(shù)支撐。